DIY Gravieren und schneiden Anfängerprojekt

[ASZ]

Hallo Leute,
vorgestellt habe ich mich im entsprechenden Tread, ich hoffe mein Thema passt hier hin, wenn nicht mags der Admin verschieben.
Hintergrund meines Tuns ist meine Frau. Sie betreibt einen Laden ( http://wolleundwaesche.de/ ) und hat sich jetzt neu der Trachtenstickerei verschrieben. Und ich als braver Ehemann arbeite ihr natürlich fleissig zu. Mit meinen Projekt. Und das habe ich mir so vorgestellt:

1. Laserschneiden von grauer oder gelber Pappe.
2. Lasergravieren von "Frühstücksbrettchen.
3. Probieren, was sonst noch so geht (Weihnachtsschmuck aus farbiger Pappe, Namensgravur auf Holzstricknadeln....)
4. "Spielen"

Die 3d-Maschine habe ich bestellt:
http://openbuildspartstore.com/c-beam-m ... al-bundle/
Durch Zufall habe ich den deutschen Importeur gefunden, der auch dazu seine eigene Steuersoftware vertreibt. Der Kahn mit der Ware ist unterwegs und ich denke es wird in 4 Wochen oder so hier ankommen.

Und ihr könnt mir sicher mit dem Laserequipment weiterhelfen. Vielleicht will mir ja auch jemand etwas passendes verkaufen.
Ich habe gelesen, ich brauche eine Laserdiode mit Kühlung und Optik in der richtigen Wellenlänge undLeistung, dazu eine Treiberplatine.
Für die Ansteuerung des Treibers will ich mir per Arduino eine Software schreiben. Könnte man auch fertig kaufen, aber nun ja, es soll ja Spass machen.

Ich würde mich freuen, wenn ihr mir weiterhelfen könnte.

Grüße aus dem verregneten Südschwarzwald
Achim

[VDX]

Hi Achim,

... dann lies dich mal hier durch - http://laserfreak.net/forum/viewtopic.php?f=25&t=54351

Da habe ich einige Infos zu Laserdioden allgemein und Beispiele gepostet ...

Viktor

[ASZ]

Danke Viktor!
Nach dem Lesen des Threads scheint es so, dass ich mit einem blauen Laser wohl am besten bedient bin.
Hat jemand Erfahrung mit dem Teil?

https://www.lasertack.com/2w-445nm-lase ... iger-optik

Welcher Abstand zum Werkstück ist optimal? Taugt das eingebaute und angepriesene Linsensystem? Wie gut ist das Teil fokussierbar? Ist der Support in Ordnung? Gibts Alternativen?

Na ja, ich will nicht zuviel fragen, sonst....
Trotzdem danke fürs lesen
Grüße aus dem immer noch verregneten Südschwarzwald
Achim

[Sheep]

Hi

Zu deiner Frage gibt's grad ein aktuelles Thema: http://laserfreak.net/forum/viewtopic.php?f=41&t=56779

Gruss Sheep

[VDX]

Hi Achim,

die habe ich bei mir auch drin

Viktor

[ASZ]

Danke Sheep!
Den Thread habe ich studiert - viel schlauer bin ich nicht geworden.

Hab dann einfach mal bei Lasertack gemailt:

Hallo,
ich bin dabei, mir eine Maschine zum Gravieren von Holz und zum schneiden von 2mm Pappe zu bauen. Euer >2W 445nm Laserdiodenmodul mit hochwertiger Optik
scheint mir dafür geeignet zu sein. Auf welche minimale Größe ist das Teil fokussierbar? Welcher Bearbeitungsabstand ist einstellbar? Welcher Kühlkörper ist notwendig, um im "Dauerbetrieb" arbeiten zu können?
Kann das System mit einer Schutzlinse gegen das Verdrecken betrieben werden?
Schon jetzt schönen Dank für die Antworten!
Grüße aus dem verregneten Schwarzwald
Achim

Die Antwort schreibe ich dann auch hier rein.

Gruß Achim

[ASZ]

Bist du zufrieden, Viktor? Oder musst du aus heutiger Sicht sagen, dass es für das Geld bessere Alternativen gibt?

Hast du ein Bild, auf dem ich erkennen kann, wie du die Kühlung realisiert hast?

Mit welchem Treiber arbeitest du? Mit dem vom Lasertack?

Gruß Achim

[VDX]

Hi Achim,

ich bin insoweit zufrieden, als ich die Teile direkt so, unverändert verwenden kann.

Ich verwende entweder größere KüKös (hier siehst du einen - https://vimeo.com/87280864), oder schraube sie in eine Alu-'Klemm-Aufnahme' zur besseren Wärmeabfuhr und die dann in ein Alugehäuse und das auf das Z-Achsengehäuse als 'thermische Masse' (siehts du hier - http://www.imes-icore.de/produkte/produ ... odenmodule)

Die Treiber habe ich mir selber entwickelt, weil ich eine spezielle Anpassung an die unterschiedlichen Typen von CNC-Controller und -Anlagen integriert habe.

Viktor

[ASZ]

Sieht chick aus, Viktor. Ist der Film in Originalgeschwindigkeit?
Bearbeitungsabstand ist ca. 50mm?
Anfängerfragen, ich weiß. Danke für die Nachhilfe!
Achim

[VDX]

Hi Achim,

ja, der Film ist in 'Echtzeit' - bei den anderen Filmen habe ich dann auch jeweils im Untertitel stehen, wann ich auf timelapse gehe.

Fokussierabstand eher 35mm - je näher dran, umso kleiner und 'runder' ist der Spot, bei >50mm hast du statt eines Punktes eher eine Linie

Bei der Anlage lasere ich mit max. 50mm/s (in dem Video glaube ich mit 30mm/s), ab 80mm/s fängt die Z-Achse an zu schwingen.

Hab' auch andere Anlagen da, die bis zu 400mm/s mit Zahnriemen oder bis zu 1m/s mit Spiegeln auf Servos schaffen ...

Viktor

[ASZ]

Bleibt die Frage nach dem richtigen Laserdioden-Treiber.
Ich hab ein Programm, dass den G-Code vom Rechner über einen Arduino zu den Schrittmotoren schickt. Was noch fehlt ist ein gescheites Programm, mit dem ich aus einer Datei den G-Code erzeugt. Dann möchte ich mit einem weiteren Arduino aus den Z-Befehlen die Laseransteuerung generieren.

Dummerweise habe ich hier im Forum gelesen, dass man ja auch Graustufenbilder mit dem Laser auf Holz brennen kann. Wie geht dann sowas zu programmieren? Mein Interesse ist schon mächtig geweckt.

Ist all das mit nur einem Laserdiodentreiber zu realisieren oder gehört da noch ein ganzes Softwarepaket dazu?

Wie immer Grüße aus dem Südschwarzwald bei Regen und Kaminfeuertemperaturen
Achim

[ASZ]

Ein paar grundsätzliche Gedanken zum programmieren der Arduino Lasersteuerung:

Interrupt Notaus
Interrupt Z-Achse fährt ins Material=Laser enable
Interrupt Z-Achse fährt aus dem Mareial= Laser disable

Pulse X-Achse und Pulse Y-Achse im Intervall von ca. 10ms zählen
Kein Impuls, Laser aus
Analogeingabe Materialart (umwandeln 0-255)
Anzahl der Pulse mal Einstellung Materialart = Ausgabe 0-5V Laserleistung 0-100%

Könnte gehen, denk ich. Was mir fehlt, sind Anhaltswerte. Oder ist die empirische Ermittlung der Werte der einzige Weg?

Gruß Achim
(Jetzt schnell noch zum Recyclinghof und ein paar PC-Netzteile organisieren....)

[ASZ]

Wer nur lange genug sucht, wird auch fündig hier, danke für die Postings!
Zum Bilder lasern:
http://www.picengrave.com
Zum G-Code erzeugen:
https://inkscape.org/de/
Mit den Progammen scheinen meine Wünsche wahr zu werden.
Gruß bei vorweihnachtlichem Wetter
Achim

[ASZ]

Hier die Antwort von Lasertack:

vielen Dank für Ihr Interesse an unserem Produkt.
Der Arbeitsabstand kann theoretisch frei gewählt werden. Dabei variiert die Leistung jedoch stark. Der optimale Arbeitsabstand liegt bei 50-70mm ab Strahlaustritt.
Der kleinstmögliche Fokus liegt bei ~100um in einer Entfernung von 50-70mm ab Strahlaustritt.
Der Kühlkörper sollte etwa 7W an Wärme abführen können. Effektiv sind es etwa 5W. Es ist jedoch ratsam eine gewisse Reserve zu haben.
Die entstehenden Gase sollten entweder abgesaugt oder mit Überdruck von der Linse ferngehalten werden, um das Absetzen auf Optiken zu vermeiden. Ein Schutzfenster würde zwar das direkte Verschmutzen verhindern, die Leistung würde jedoch gemindert werden.
Ich hoffe Ihnen damit weitergeholfen zu haben und stehe bei weiteren Fragen gerne zur Verfügung.

Da ich keinerlei Vergleiche habe, hört sich das zumindest gut an. Sieht so aus aus, als könne man mit dem Teil Löcher machen, durch die man nicht durchkucken kann.

OT: Treffen sich zwei Laserbastler. Brät der eine dem anderen aus versehen ein Auge kaputt. Heult der: Wenn du das nochmal machst kuck ich dich nicht mehr an!

Gruß Achim

[VDX]

Hi Achim,

um einen feineren Spot zu bekommen, habe ich Fokusabstände eher zwischen 15mm und 40mm - da bekomme ich mit den 2W-Dioden bis zu 0.04mm als Spotgröße/Gravierbreite in z.B. schwarzem Eloxal hin ... bei thermoplastischen Kunststoffen ist die Schnittbreite von de Leistung und 'Schrumpf-Verhalten' des Kunststoffs abhängig - aber auch hier sind bei kleineren Abständen und kurzen Pulsen/kleinen Leistungen bis zu 0.05 Linienbreiten drin.

Die 3.5W und >6W-Dioden haben ein schlechteres Strahlprofil als die 2W-Dioden, so daß du für höhere Genauigkeit eher eine 2W-Diode nehmen solltest, für reine Schneidleistung ohne allzuhohe Ansprüche an die Genauigkeit beim Gravieren dann eher eine >6W-Diode

Viktor

[ASZ]

Hallo Viktor,
mehr als 2W will ich mir nicht leisten.
Bei der Fokussierung stellt sich mir die Frage, wie krieg ich das hin, ohne mir die Finger zu verbrennen.
Kann man das Linsensystem ausmessen, die Brennpunkte bestimmen und dann entsprechend der Messung in das Gewinde schrauben?
Sollte doch machbar sein mit einer LED als Lichtquelle, oder?
Gruß Achim

[LexLuke]

Hallo Achim,

die grobe Fokussierung mache ich meist bei minimaler Leistung mit etwas Rauch. Die finalen Einstellungen dann anschließend mit einem dunkel beschichteten (lackierten) Probekörper. Dabei fahre ich unter ständiger Nachjustage einfache, gerade Linien ab und messe dabei die "Strichstärke" auf der Probe, (wenns sein muss) mit nem Mikroskop + Refernenzmaßstab.
Ist natürlich ein rein manueller Prozess, aber für deine Anforderung vllt. ausreichend.

Viele Grüße aus Bayern...
Luke

[VDX]

... du kannst die 2W-Diode mit einem Konstantstrom von etwa 150mA betreiben, dann fängt sie gerade an zu lasern, ohne daß sie dir die Finger verbrennen würde

Dann drehst du die Optik soweit raus, bis der gewünschte Fokussierabstand erreicht ist - dafür ein stück schwarz eloxiertes Alu (z.B. Kühlkörper) in den Strahl halten und schauen, wo der feinste Spot zu sehen ist.

Für die schnelle Höhen-Justierung im Betrieb bei unterschiedlich hohen Teilen mache ich mr eine 'Höhenlehre' aus einer Schraube und Gewindebuchse mit dem optimalen Abstand Linsenunterkante<>Oberfläche und fahre die Z-Achse später einfach auf die Höhenlehre auf, um den richtigen Abstand zu haben ...

Viktor

[ASZ]

Einstellung auf Flächenminimum hab ich kapiert, danke! Zum Schneiden absolut notwendig, auch zum feinen gravieren (feine Schrift oder auch Bild). Kann ich zum gravieren von breiteren Schriften einfach den Focuspunkt größer stellen - und dann entsprechend die Geschwindigkeit reduzieren?
Gruß achim

[VDX]

Hi Achim,

... nur bedingt - die Leistungsdichte geht mit größerem Spot dramatisch runter, so daß du kaum noch brauchbare Leistung hast (außer für Schaumstoff) -- und der 'runde' Spot wird zu einer Ellypse oder Linie, so daß die Gravierbreite dann auch noch von der Richtung abhängig wird (wie bei einem Kalligraphie-Stift) ...

Viktor

[ASZ]

Nichia 9mm blau ist da, Mount, Linse und Treiber unterwegs. Beim räumen hab ich noch 2 Antriebe von automatischen Spritzenpumen gefunden. Mit einfacher Bastelei kann ich mit 10x10 cm "probelasern". Werd mir dazu noch die Ansteuerung basteln-sollte auch kein Problem sein
Gruß Achim

[ASZ]

Ich hab mich mal umgesehen wie ich die Absaugung fürs lasern realisieren könnte.
Schatzi ihr Staubsauger ist laut, der vom Keller noch lauter, taugt alles nix. Motor aus der Dunstabzugshaube-laut und teuer.
Bin dann auf extrem leise Thomas-Kompressoren gestossen. Vorne saugt er, hinten bläst er
Dazwischen einen Behälter mit Aktivkohle.

Hat jemand Erfahrung mit den Teilen?

http://www.ebay.de/itm/Thomas-USA-700-m ... 4641f18166

Ölfrei, keine gesundheitsgefährdenden Öldämpfe, niedrigere Betriebskosten da Öl-Nachfüllen entfällt
- Gerät für Dauerbetrieb ausgelegt (Einbauversion, Gerät zum Einbau in ein geerdetes/isolierendes Gehäuse)
- Motor 230 V inkl. Kondensator und Anschlusskabel
- Saugvermögen 110 l/min bzw. ~ 6,6 m³/h, Enddruck 800 mbar absolut

Gruß Achim

[ASZ]

Die Laserkomponenten sind eingetroffen. Ich habs in Betrieb genommen und siehe da es ward Licht.

Laser3.jpg

Laser2.jpg

Laser1.jpg

[Dr. Burne]

Das arme Messgerät, wenn der Strahl auf der anderen Seite rauskommt, war es zu viel Diodenstrom

[VDX]

... nimm zum Fokus einstellen lieber einen schwarz eloxierten Alu-Kühlkörper - dann siehst du nach dem drübergehen mit optimalem Fokusabstand feine weiße Linien, wo das Eloxal weggedampft ist

Allerdings sehe ich keine 'Rauchzeichen' vom Kunststoffgehäuse, so daß die Leistung eher bei wenigen zehn Milliwatt liegen dürfte und der Fokus auch noch nicht so fein, daß das anfängt zu schmelzen ...

VIktor

[ASZ]

Ach Doktor dies Messgerät ist 40 Jahre alt, hat mich durch die Höhen und Tiefen des Lebens begleitet, die Plexiabdeckung ist hin, die Batteriekontakte oxidiert, der Minuspol abgefallen und, du wirst es nicht glauben, es misst immer noch. Wieviele von den digitalen mittlerweile im Meßgerätehimmel sind, kann ich dir nicht sagen. Aber wegen so einem kleinen blauen Pünktchen macht doch mein BBC nicht schlapp.

Viktor, ich mach das so wie du schreibst. Das hier war der erste Versuch. Und um meiner unendlichen Begeisterung Ausdruck zu verleihen hab ich diese fürchterlichen Fotos hochgeladen. Ich verspreche dir, auf den nächsten siehst du mehr.



Gruß Achim

[ASZ]

Mein allererster Strich, mein erstes Laser-Loch

Eben habe ich meinen Laser wieder in Betrieb genommen:

DSC_0063.JPG

Bei 170mA fokussiert:

DSC_0050.JPG

Und bei 1500mA Strich gemacht:

DSC_0053.JPG

DSC_0061.JPG

Und Loch.

DSC_0056.JPG

DSC_0057.JPG

DSC_0058.JPG

Gruß Achim

[richardb]

Das ist sehr interessant!
Ich würde mir auch gerne sowas aufbauen um Frontplatten zu beschriften. Daher meine Frage(n):
Woher bekommt man die Dioden, Linsen und was man sonst noch so braucht und was kostet sowas?

Ich stelle mir das so vor,daß ich das Lasergedöns an meinem 3D-Drucker anbaue, der läuft mit max. 60mm/s in x/y-Richtung.
(Schutzhaube ist selbstversändlich)
Gravieren würde ich gerne Dibond in rot, blau und weiß.
Für Tipps wäre ich sehr dankbar.
Tschö, Richard

[VDX]

Hi Richard,

... billig-Teile bekommst du bei Alibaba und ebay, etwas teurer aber auch zuverlässiger wird's bei Lasertack - https://lasertack.com/

Tips, Infos und Ideen findest du unter Anderem hier - http://laserfreak.net/forum/viewtopic.php?f=25&t=54351

Ansonsten fragen und selber recherchieren

Viktor

[richardb]

Hallo Viktor,
Danke für Deine Tipps, aber ein paar Fragen bleiben doch. Kann man abschätzen wieviel Leistung man braucht, um die Lackschicht von Dibond wegzubrennen?
(Geschwindigkeit ist nicht so wichtig, ich würde damit Frontplatten-Einzelstücke beschriften. Wenn das eine Stunde dauert, ist das auch egal)
und
Ist 445nm dazu besser oder eher NIR für (bzw.gegen) farbige Lackschichten?

Hi Richard,

... billig-Teile bekommst du bei Alibaba und ebay, etwas teurer aber auch zuverlässiger wird's bei Lasertack - https://lasertack.com/

Tips, Infos und Ideen findest du unter Anderem hier - http://laserfreak.net/forum/viewtopic.php?f=25&t=54351

Ansonsten fragen und selber recherchieren

Viktor

[VDX]

Hi Richard,

hier hatte ich ein paar Dibond-Tests gepostet - http://laserfreak.net/forum/viewtopic.p ... 7+#p263872

Mit den IR-Dioden und 0.1mm-Spot brauche ich je nach Farbe und Fokussierung für die Dibond-Beschichtung von 2W (schwarz/dunkel) bis 10W ... für die ganz hellen und Weiß reicht das auch noch nicht

Mit den blauen Dioden und 0.05mm-Spot bin ich da mit 1W und knapp 15mm/s (900mm/min) drübergegangen, weil ich das noch auf meiner alten Halbschritt-Fräse gemacht hatte.

Danach habe ich die nächsten Dibond-Gravierungen mit einer 2W-Diode und bis zu 80mm/s (knapp 5m/min) auf einer anderen Maschine mit Servos graviert -- die Max.-Leistung ging dabei von 500mW bis zu 2W je nach Farbe.

Aktuell bin ich am Testen mit einer blauen 6W-Diode und einer speziellen Art der Fokussierung, um einen brauchbaren Spotdurchmesser hinzubekommen ... die aktuelle Anlage kann bis zu 400mm/s (24m/min) mit Zahnriemen, dürfte bei den Geschwindigkeiten aber bei Richtungswechseln zu stark nachschwingen, so daß ich damit erstmal die 'sicheren' Geschwindigkeiten ausprobieren muß ...

Viktor

[ASZ]

Ich hab da noch was gefunden, ist scheinbar noch nicht auf dem Markt. Aber der Entwurf sieht gut aus.

lasernext3d.jpg

http://abcnc.de/

Gruß Achim

[VDX]

... bei meinen ersten Prototypen hatte ich mir auch orangefarbene Plexiglas-Streifen mit entsprechender Absorption unter 500nm um den Spotbereich herum gebogen.

Den Spalt zwischen Teil und Unterkante der Lichtblende am Kopf kannst du aber nicht so klein halten, daß kein Laserlicht nach Außen kommt ... vor Allem nicht, wenn du die Teile mit Schnellhalte-Klammern fixierst ... und irgendwann bückt sich doch mal jemand, um genau durch den Spalt zu schauen, wie hell denn der Laserspot wirklich ist

Also habe ich bei den späteren Aufbauten für die Firma und für Kunden die gesamte Anlage eingehäust

Bei mir Daheim habe ich entweder nur eine Schutzbrille an oder stelle eine Sichtschutz-Platte vor den Arbeitsraum, damit ich während er graviert, ohne Brille am Rechner arbeiten kann ... die orangefarbene Kopf-Blende habe ich aber immer noch irgendwo rumliegen und setze sie drauf, falls eins von den Kindern unbedingt dabei sein möchte, während ich für die Teile ausschneide

Weil ich mit verschiedenen Lasern mit unterschiedlichen Wellenlängen (337/405/455/652/810/975/1070nm) arbeite, bräuchte ich sonst eine komplett schwarze/lichtdichte Einhäusung ... da sind mir die entsprechenden Schutzbrillen oder temporäre, schnell auf-/abzubauende Schutzfenster lieber ...

Viktor

[richardb]

Hi Richard,
Danach habe ich die nächsten Dibond-Gravierungen mit einer 2W-Diode und bis zu 80mm/s (knapp 5m/min) auf einer anderen Maschine mit Servos graviert -- die Max.-Leistung ging dabei von 500mW bis zu 2W je nach Farbe.
Viktor

Danke für die Info, das hilft schonmal weiter.
Ich bestelle nun eine 2W/445nm-Diode und eine Kollimator (M9x0,5, 8mm lang). Weist Du zufällig, wie der Abstand zwischen Diodenaustrittsöffnung und Kollimator sein soll? (so ganz grob reicht.)
was ist M9x0,5 überhaut für ein abartiges Gewinde Ich hoffe, einer meiner Nachbarn hat so einen Gewindebohrer....
Tschö, Richard

[VDX]

... Weist Du zufällig, wie der Abstand zwischen Diodenaustrittsöffnung und Kollimator sein soll? (so ganz grob reicht.)

... ich schätze mal, etwa 3-8mm - je weiter weg, umso näher und kleiner ist der Spot ...

was ist M9x0,5 überhaut für ein abartiges Gewinde Ich hoffe, einer meiner Nachbarn hat so einen Gewindebohrer....
Tschö, Richard

... das ist ein Standard-Gewinde für Laser-Kollimatoren und Strahl-Optiken

Viktor